الجين: حكاية شخصية للغاية – ملخص كتاب لطبيب أورام

جائزة بوليتزر الحائز عليها، اختصاصي الأورام الطبية الدكتور سيدهارتا موخيرجي، في كتابه 2. «الجين: حكاية شخصية للغاية»، نرى مجددًا تسلسلًا زمنيًا جُمع بجهد هائل (انظروا مراجعة الكتاب الأول). وهذه، كما يقول هو أيضًا، حكاية ما قبل السرطان. حال البطل قبل أن يتحول إلى الشرير... وسأشارككم مجددًا أفكاري حول الكتاب.

«كنا نظن أن مستقبلنا في النجوم. ونعرف الآن أنه في جيناتنا.» جيمس واتسون

تاريخ الوراثة

كانت كيفية حدوث الوراثة وتحققها موضوعًا تأمل فيه الفلاسفة سنوات طويلة. وهو سؤال يلح على الذهن أساسًا بسبب تشابه الأبناء مع أمهاتهم وآبائهم. كيف يمكن للكائنات، وخصوصًا بصورة شديدة في بعض الظروف، أن تنتج كائنات أخرى تشبهها إلى هذا الحد؟ في تلك السنوات التي لم تُعرف فيها الخلية، كانت النظريات الأولى المطروحة تقول إن المعلومات الوراثية موجودة في مني الرجل. أما المرأة، فكانت تتيح نمو الإنسان من هذه المعلومات فقط، كحقل بُذرت فيه البذور. أي إن صلة الأم بالطفل لم تكن أقرب من صلة شخص غريب به. لكن أرسطو لفت إلى خطأ هذه الفكرة، لأن الأطفال يشبهون أمهاتهم أيضًا، بل إن هذا التشابه يستمر أحيانًا بعد أجيال. ومع ذلك وصف أرسطو مساهمة الأم بأنها بيئة لا نقل للمعلومات، ووصف الكائن الحي بأنه النتيجة المشتركة للبيئة والمعلومات. لكن ما طبيعة المعلومات القادمة من الأب؟ هل كانت معلومات ملفوفة في ورق الرق؟ وكيف كانت هذه المعلومات تتيح تحول المني إلى إنسان؟ وحين عجز المفكرون آنذاك عن حل هذا السؤال، ابتكروا حلًا أبسط بكثير: يوجد إنسان مصغر في المني يتمدد وينمو في رحم الأم. وأقنع هذا التفسير علماء الأحياء إلى حد أنهم بحثوا بجنون عن الإنسان المصغر في سنوات اكتشاف المجهر. بل زعم بعضهم أنهم رأوه. وكان تحقق هذه الفكرة يعني وجود بشر مصغرين داخل ذلك الإنسان المصغر أيضًا. فقد طرحوا النظرية أصلًا بقولهم إنه لا توجد معلومات وراثية؛ أي إنه في غياب المعلومات كان البشر يأتون دائمًا وفق قالب واحد. وهذا جعل الإنسان يشبه دمية ماتريوشكا.

تشارليس داروين – أصل الأنواع

جاءت أكثر النظريات مخالفة للمألوف بشأن الوراثة من تشارليس داروين. وهي نظرية يصعب حتى اليوم على كثيرين تقبلها. اكتشف داروين هذه النظرية بعد رحلته الاستكشافية في أمريكا الجنوبية. وكان يجمع خلال الرحلة عينات أحافير من كل جزيرة ويرسلها إلى لندن، لكنه كان يظن أن هذه العينات تعود إلى طيور مختلفة. لقد أخطأ في التصنيف، ولا تستطيع سوى عين خبيرة إدراك أن جميع هذه الطيور من أنواع الشرشور. كانت مناقيرها ومخالبها مختلفة إلى حد يمكن معه النظر إلى الطائر ومعرفة الجزيرة التي جاء منها. وكان لكل جزيرة نوع شرشور خاص بها. وبعد رحلته، بدأ داروين يصوغ نظريته تدريجيًا في ذهنه. واحتاج إلى 2 من الآليات المختلفة لكي تصح نظريته؛ الانتقاء الطبيعي والطفرات.

الانتقاء الطبيعي (الانتخاب) هو بقاء الكائنات ذات الوراثة الأكثر ملاءمة في ظل تغير الظروف البيئية ومحدودية الموارد، واختفاء غيرها. باختصار، يعيش الأقوياء ويموت الضعفاء. وبالطبع، المقصود بالأقوياء هنا الأكثر توافقًا مع تلك الظروف البيئية. وبحسب الانتقاء الطبيعي، ينبغي أن يتراجع التنوع الجيني في البيئة بعد فترة. لكن ماذا لو انعكست الظروف البيئية المتغيرة هذه المرة؟ عندها، بعد اختفاء الكائنات الحاملة للجينات المتوافقة مع الظروف السابقة، لن يبقى كائن ملائم، وهذا سينهي النسل. لكننا نعرف أن الأمر ليس كذلك. فقد كانت الجماعات تحافظ بطريقة ما على تنوعها الجيني. وهذا ما فسّره داروين بـ الطفرة. فكانت الجماعات، وإن نادرًا جدًا، تُنتج كائنات ذات تركيب جيني مختلف عن طريق الطفرات.

نشر هذه الفكرة في كتاب «أصل الأنواع» عام 1859. وبيعت جميع النسخ في اليوم الأول. وبدأت تنهال تعليقات الإعجاب الهائل. وكانوا يقولون إنه عمل ثوري إذا تأكد. ومن جهة أخرى، أثار داروين غضب كثيرين أيضًا. ولم يلمس موضوع تطور الإنسان خصوصًا في كتابه، واكتفى بالقول: «سيُسلَّط الضوء على أصل الإنسان وتاريخه»، وأمسك لسانه. لكن الإنسان لم يكن استثناءً وفق الدلالات الفلسفية للنظرية.

من الانتقاء الطبيعي إلى الانتقاء الاصطناعي

كل معلومة جديدة نتعلمها عن الطبيعة تثير في أذهاننا سؤال: «تُرى كيف يمكنني فعل ذلك اصطناعيًا، أو كيف يمكنني التلاعب بهذه العملية؟». وهذا يحدد بعض مجالات الاستخدام الممكنة. لكن حين يتعلق الأمر بالوراثة، قد لا تكون هذه التطبيقات غير ضارة (إذا استثنينا حوادث المصاعد) ونافعة للجميع مثل صنع المصاعد بمبدأ البندول في الفيزياء. وأكبر مثال على ذلك النازية التي قال عنها عالم الأحياء فريتز لينتس إنها «...ليست سوى علم أحياء تطبيقي».

تسارعت هذه العملية مع وصول النازيين إلى السلطة ومنح البرلمان أدولف هتلر صلاحيات غير محدودة لإصدار القوانين. ولم يكن النازيون أول من طرح هذه الممارسات. فمع زيادة المعرفة الوراثية لدى البشر، كانت مؤتمرات وُصفت بـ«تحسين البشر» تناقش السماح فقط للأذكياء والناجحين والجميلين بالإنجاب وتعقيم الآخرين لصالح المجتمع. وشارك كثير من العلماء المحترمين في هذه المؤتمرات وأيدوا هذا التيار. لكن النازيين نقلوه إلى ما يتجاوز حدود الخيال. وامتدت هذه الممارسات التي بدأت بالتعقيم إلى الإعدامات. ولكي يفعلوا ذلك، كانوا يبيعون الناس الأحلام. وبدأت دور السينما في أنحاء البلاد عرض أفلام تُظهر كيف يكون البشر «المعيبون». وضمت هذه الأفلام نساء وأطفالًا مصابين بالفصام. وفي المقابل، كانت الأجساد العضلية المثالية للفريق الأولمبي الألماني، الشبيهة بالتماثيل اليونانية، تقدم للمشاهدين الكمال الوراثي. ولم يعترض الناس المفتونون بهذه الأحلام على التعقيم. وبعد مدة بدأت القوانين تشمل المجرمين الخطرين أيضًا. وشملت هذه الجرائم المعارضين والصحفيين والكتاب. وبحلول نحو عام 1934، صار يُعقّم ما يقارب 5 آلاف شخص شهريًا. وأراد هتلر ترقية أعمال التعقيم هذه إلى القتل الرحيم، لكنه خشي رد فعل الشعب. ثم جاءته الفرصة التي أرادها: طلبت عائلة من هتلر القتل الرحيم لطفلها الذي وُلد بأطراف معاقة وأعمى. وبذلك سيكونون قد خدموا أمتهم. ولم يفوّت هتلر الفرصة، فوسّع هذه الممارسة للتخلص من الأطفال المعيبين في أنحاء البلاد ببرنامج القتل الرحيم. بل أُطلق على هؤلاء الأطفال اسم «حيوات لا تستحق الحياة». وكان سبب الذهاب إلى هذا الحد بسيطًا: فالتعقيم يحمي المستقبل، أما القتل الرحيم فيحمي الحاضر. وحتى الكتب المدرسية كانت تذكر أن الإنسان المعيب يكلف الحكومة الألمانية 50.000 مارك.

دور الجينات في النمط الظاهري؟

لفهم التأثير الحاسم للجين في الإنسان بصورة أفضل، كان ينبغي، في التراكيب الجينية المتماثلة، تأثير البيئة تحديده. فهل للجين الكلمة المطلقة، أم للبيئة نصيب كبير أثناء تعبير هذه الجينات؟ وكان أفضل سبيل للفهم دراسة التوائم المتطابقة. وأظهرت دراسات كثيرة عليها وجود أوجه اختلاف بين التوائم بقدر أوجه التشابه. بل أظهرت إحدى الدراسات أن التشابه بين الأشقاء في مرض يرتبط بالوراثة مثل السكري من النوع 1 يبلغ نحو 35%. لكن عند النظر إلى سمات معينة، كان التوائم يتصرفون بشكل متضاد ليُظهروا لمن حولهم أنهم مختلفون. فهل كان ذلك ناجمًا عن رد فعل على جيناتهم أكثر منه اختلافًا تسببه الوراثة؟ استلزم حل ذلك نهجًا مختلفًا، ووجد عالم النفس السلوكي توماس بوشار السبيل. نشر إعلانًا في الصحيفة وتعقب توائم تبنتهم عائلات مختلفة منذ الولادة. وكانت هذه فرصة هائلة. فقد استطاع توماس بوشار كشف علاقة الجينات بالبيئة بمقارنة توائم نمت منفصلة بتوائم نشأت في المنزل نفسه. وتراكمت البيانات تدريجيًا. وأُعدت استبيانات دقيقة للغاية لتحديد الطبقات الاجتماعية والاقتصادية للتوائم. فمثلًا، وُضعت أسئلة ذكية مثل «هل كان في المنزل تلسكوب أو موسوعة أو عمل فني أصلي؟» لتحديد فئتهم الثقافية. وخضع التوائم طوال 11 عامًا لاختبارات فسيولوجية ونفسية متنوعة. وكانت النتائج مثيرة جدًا. فقد حافظت الاختبارات في كل مرة على ثبات التشابه بين التوائم. وكان الارتباط في الصفات الجسدية متوقعًا أصلًا. لكن المثير حقًا أن حتى العناصر الأساسية للمزاج والشخصية والتفضيلات والسلوك والتصرفات أظهرت ارتباطًا بين 0,50 و0,60 في اختبارات أُجريت بصورة مستقلة. بل كانت هذه النسبة لدى التوائم المتطابقة التي نمت منفصلة مماثلة تقريبًا لنسبتها لدى التوائم المتطابقة التي نمت معًا. وكما ذكرنا أعلاه، حتى السكري من النوع-1 الذي لا جدال في طبيعته الوراثية أظهر ارتباطًا قدره 0.35.

كانت نتائج الدراسة مذهلة. فقد تساوت نسبة التشابه في التوجهات الاجتماعية والسياسية بين التوائم التي تربت منفصلة وتلك التي تربت معًا. فإذا كان أحد الشقيقين ليبراليًا كان الآخر ليبراليًا أيضًا، وإذا كان محافظًا كان الآخر محافظًا أيضًا. ووجد توافق كبير بين الأشقاء في التدين والإيمان كذلك. فإما أن يكون الاثنان متدينين، أو يكون كلاهما بعيدًا عن الدين. وأظهر التمسك بالتقاليد، أو «الميل إلى طاعة السلطة» بتعبير الاختبار، توافقًا مرتفعًا أيضًا. وكانت مساهمة الجينات كبيرة على نحو لا يمكن إنكاره.

ومثال آخر كان في مجال الجنس. ففي ستينيات 1960، شاع في الوسط الأكاديمي اعتقاد بأن الهوية الجنسية ليست فطرية، بل تُغرس في الأطفال عبر الأداء الاجتماعي والتقليد الثقافي. وكان الطبيب النفسي جون موني من جامعة جونز هوبكنز من أشد أتباع هذا الرأي. ودافع عن «إعادة تعيين الجنس» بتوجيه الهوية الجنسية بالعلاج السلوكي والهرموني. وذات يوم جاء إلى عيادته طفل ذكر تضرر قضيبه بشدة بسبب عدم مهارة الجراح أثناء الختان. كان هذا الطفل المولود عام 1965 هو بروس رايمر. ونصح موني العائلة، المستعدة لفعل أي شيء لطفلها، بإخصائه وتربيته فتاة. وبناءً على توصياته، تغير اسم بروس إلى بريندا، وأُلبس ملابس بنات وعومل كفتاة. وأُطيل شعره، وأُعطي دمية قماش وآلة خياطة ألعابًا. ولم يُذكر هذا الموضوع مطلقًا لمعلميه وأصدقائه.

وكان لبريندا توأم متطابق أيضًا، صبي اسمه برايان. واستمر التعامل معه كصبي. وكان موني يستدعي الطفلين إلى عيادته بانتظام للفحص. وعندما اقتربت بريندا من البلوغ، بدأ علاجها بالإستروجين، وعند بلوغها أُجريت جراحة مهبل اصطناعي. ونشر موني مقالات عن هذا النجاح، واستُشهد بها كثيرًا. وبحسب كتاباته، تأقلمت بريندا بشكل رائع مع هويتها الجديدة.

لكن الفكرة في الواقع كانت إخفاقًا تامًا. ففي سن 4، قصت بريندا بالمقص ملابس البنات التي أُجبرت على ارتدائها. وكانت تمر بنوبات عصبية حين يُطلب منها المشي والتصرف كفتاة. ورغم أنها كانت تطيع في المدرسة وتستخدم مرحاض البنات، كانت تتبول واقفة مع فتح ساقيها. وكانت بريندا فتاة مسترجلة تمامًا. وبعد 14 عامًا وضعت حدًا لهذا العبث. ورفضت جراحة المهبل، وتوقفت عن حبوب الإستروجين وأزالت الامتلاء الذي تشكل في صدرها. وبدأت تتلقى حقن التستوستيرون مجددًا، وغيرت اسمها إلى ديفيد. وفي عام 1990 تزوج امرأة، لكنه لم يستطع التخلص من نوبات الغضب والإنكار والاكتئاب بسبب ما عاشه. وفقد عمله وفشل زواجه. وفي عام 2004، بعد شجار حاد مع زوجته، أنهى حياته. ولم تكن حالة ديفيد رايمر الوحيدة. ففي سبعينيات 1970 وثمانينيات 1980، وُجدت حالات كثيرة مسجلة مشابهة.

يجدر هنا توضيح ما يلي. فمن جهة نتحدث عن جين يتحكم في جنس الإنسان، ومن جهة نرى اليوم أن الهويات الجنسية تقع ضمن طيف وليست أبيض وأسود. وهذا الجين الجنسي الذي نعرفه باسم SRY يحدد بوضوح ما إذا كانت الخلية ذكرية أم أنثوية. لكن لنتخيل وجود جين يسمى TGY يقاوم بشدة أنشطة جين SRY في الدماغ. عندها سيتلقى الجسم إشارة الذكورة ويصبح ذكرًا، لكن الدماغ سيجد صعوبة في فهم هذه الإشارة، وقد يرى نفسه نفسيًا أنثى. أي إن جين SRY يقع في أعلى هرم الجنس الاجتماعي، وتحته آليات مُعدِّلة معينة (مثل آليات البيئة والوراثة فوق الجينية التي سنتناولها لاحقًا).

هل الجين المحدد الوحيد للنمط الظاهري؟

عند النظر إلى دراسات التوائم نرى مدى تأثير الجين. لكن كيف نقيس تأثير البيئة؟ لهذا علينا النظر إلى بحث أُجري عام 2010. ففي تسعينيات 1990، وُجدت علاقة بين جين يسمى 5 HTTLPR والضغط النفسي. ويرمز هذا الجين بروتينًا يدير الإشارات بين عصبونات معينة. وكثيرًا ما ارتبط شكله ذو المتغير القصير، المسمى «عالي الخطورة»، بإدمان الكحول والصدمات والاكتئاب. وفي عام 2010 أطلقت مجموعة باحثين مشروعًا يسمى «العائلات الأمريكية الأفريقية القوية» في منطقة ريفية متأخرة بولاية جورجيا الأمريكية. وكانت المنطقة شديدة الارتفاع في معدلات الجريمة، تعيل فيها أمهات عازبات المنازل بمفردهن، وتتناثر فيها المحاقن على الأرض. وعُثر على 600 عائلة أمريكية أفريقية لديها أطفال مراهقون. وقُسمت العائلات عشوائيًا إلى مجموعتين. وتلقت إحداهما تدريبًا مكثفًا حول إدمان الكحول والاندفاع وتعاطي المخدرات طوال 7 أسابيع. وحُدد تسلسل متغيرات جين 5 HTTLPR لدى أطفال كلتا المجموعتين.

كانت النتيجة الأولى للدراسة كما هو متوقع. فالميل إلى السلوكيات عالية الخطورة لدى الأطفال الحاملين للمتغير القصير في المجموعة الضابطة كان أعلى بمقدار 2 مرة. وكان هؤلاء الأطفال يتناولون كحولًا أكثر ويتعاطون مخدرات أكثر. وباختصار، وافق ذلك النتائج السابقة التي تشير إلى ارتفاع الخطر.

أما النتيجة الثانية فكانت مفاجئة. فعندما تلقى أطفال مجموعة التدخل الحاملون للمتغير القصير الدعم، كانوا الأسرع في العودة إلى السلوك الطبيعي، وأحدثوا أيضًا التغيرات الأبرز. ويبدو أن هذا المتغير يرمز مستشعر ضغط يجعل الشخص حساسًا نفسيًا، وكان هذا المستشعر يجعل الأطفال أكثر حساسية للتدخلات السلبية والإيجابية معًا. وربما لم يكن الأطفال الذين لا يحملون المتغير يتأثرون كثيرًا بالسلبيات، لكنهم كانوا أيضًا أقل استجابة للتغيرات الإيجابية في البيئة وأكثر لامبالاة. وذهب مهندسو المجتمع أبعد، فطرحوا فكرة إلحاق الأطفال الأكثر حساسية بمدارس أفضل لتحقيق أقصى فائدة واستخدام الموارد المحدودة بصورة أفضل. ولأن ذلك يدخل قليلًا في مجال الأخلاق، فسأدرسه تحت عنوان آخر.

الوراثة فوق الجينية

بالمعنى الحرفي تعني ما فوق الجينات، الوراثة فوق الجينية, DNA تشمل اختلافات لا تنشأ عن تغيرات في تسلسله، لكنها وراثية في الوقت نفسه وتنعكس على النمط الظاهري. وأشهر الأمثلة على ذلك واقعة «Hongerwinter» المحفورة في الذاكرة الوطنية للهولنديين. ففي الحرب العالمية الثانية قطع الجنود الألمان طرق إمداد هولندا بالغذاء وجوعوها. وبدأ هذا الجوع في شتاء 1944 واستمر حتى 1945، فمات عشرات آلاف النساء والرجال والأطفال جوعًا، ونجا الملايين. وخلال هذه السنوات وجد الباحثون فرصة لمراقبة تأثير مجاعة مفاجئة في البشر. وكانت نتائج مثل تأخر النمو بسبب سوء التغذية متوقعة أصلًا. وظهرت لدى الأطفال الذين تجاوزوا ذلك الشتاء مشكلات مزمنة مثل الاكتئاب واضطرابات القلق ومشكلات القلب واللثة وهشاشة العظام والسكري. وفي ثمانينيات 1980 لاحظوا أمرًا مثيرًا: اتضح أن الغالبية العظمى من أبناء من كن حوامل أثناء المجاعة أُصيبوا بأمراض مثل السمنة المفرطة وأمراض القلب عندما وُلدوا وكبروا. وقد لا يبدو مفاجئًا كثيرًا أن يتأثر هؤلاء الأطفال في أرحام أمهاتهم بالمجاعة. لكن في تسعينيات 1990 وجدوا أمرًا أكثر إثارة: فقد ظهر انتشار المشكلات الصحية نفسها لدى أحفاد من تأثروا بسنوات المجاعة أيضًا. وكيفما أثّر وقع سنوات المجاعة القاسية في جينات هؤلاء الأشخاص، فقد استمر عبر 3 أجيال. أي إن الواقعة لم تُحفر في ذاكرة الأمة فقط، بل في ذاكرة الجينات أيضًا.

ولا بد من الإشارة إلى أن بعض العلماء يزعمون، بشأن Hongerwinter، أن المشكلة الحقيقية في الدراسات، وأن الأمهات والآباء الذين عانوا مشكلات غذائية أحدثوا هذا الأثر بتدخلهم في عادات أبنائهم الغذائية واختياراتهم. ووفق هذا الرأي، فما يُنقل من جيل إلى آخر ليس وراثة، بل اختيار ثقافي أو متعلق بالتغذية.

فكيف يمكن لهذا العامل الذي لا يسبب تغيرًا في الجينات أن يُورَّث؟ هل كانت للجينات ذاكرة خاصة بها؟ وكيف كانت هذه الذاكرة تعمل؟

لا يرمز البروتين سوى جزء من الجينوم مقداره 2%، وتُنظَّم عملية ترميز البروتين هذه أيضًا بواسطة البروتينات. ومن هذه الناحية يشبه كل جين مفتاحًا كهربائيًا. ويُفعَّل مفتاح الجين المطلوب بواسطة البروتين ويبدأ التعبير. أما الجينات غير المطلوبة فتُسكَت بإغلاق المفتاح. وينجز الكائن ذلك بمثيلة الهستونات. أي إنه دون تغيير DNA يضع عليه علامات معينة تحدد مواضع سيُجرى فيها التخليق وأخرى لن يُجرى فيها. وهكذا تعمل آلية الوراثة فوق الجينية.

الأخلاق في الهندسة الوراثية

تناول الكاتب أيضًا التطورات التقنية في مجال الوراثة بتسلسل زمني في الكتاب. وفيما نشرناه مؤخرًا في مقالنا ، تناولنا الموضوع أيضًا. لذلك تطرقنا في هذا المقال إلى الأسئلة التي تتركها هذه التطورات في الأذهان أكثر من التطورات التقنية نفسها. وأريدكم أن تتذكروا مجددًا التجربة على الأمريكيين الأفارقة أعلاه. فماذا لو كانت قدرتنا على التدخل في الجينات متقدمة جدًا، ولم نعرف عن المتغير القصير لجين 5 HTTLPR سوى علاقته بعادات سيئة مثل إدمان الكحول دون أن تكون لدينا أبحاث أكثر تفصيلًا؟ هل كنا عندها سنمحو المتغير القصير لهذا الجين من مخزون الجينوم دون تردد بحجة مصلحة المجتمع؟ هل كنا سنجعل البشرية كلها أكثر لامبالاة دون أن ندري؟ والآن نحن نعرف بصورة أفضل علاقة جين 5 HTTPLR بالبيئة. فماذا لو اكتشفنا مستقبلًا خاصية مختلفة له لا نعرفها حاليًا؟ لقد رأينا جميعًا ما نتج سابقًا عن منح الحكومات سلطة التدخل في الوراثة. وسنرى معًا مستقبلًا ما النتائج التي ستنجم عن منح الأفراد هذا التدخل. وما زال أمامنا الآن طريق طويل.

«نحن البشر وحدنا نريد امتلاك المستقبل أيضًا.» -توم ستوبارد، The Coast of Utopia